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Hydroelektrischer Maschinensatz
Die Erfindung betrifft einen hydroelektrischen Maschinensatz, der in einem rohrartigen das Betriebs- wasser fahrenden, im Oberwasser liegenden Körper ein allseitig vom Betriebswasser umspültes, die elek- trische Maschine und das Getriebe enthaltendes Gehäuse und an dessen einem Ende das Laufrad der hy- draulischen Maschine aufweist, wobei der rohr artige Körper an einem in einen Wehrkörper eingebauten
Saugkanal für den Maschinensatz angeflanscht ist.
Solche als ganze Einheit an einen eingebauten Saugkanal anflanschbar Maschineneinheiten sind für kleine Ausführungen mit feststehenden Leiträdern bekannt. Für grössere Maschinensätze ist die bekannte
Bauart jedoch nicht geeignet, da die Einheiten zu schwer würden und ihre Montage zu gross Krane erfordern würde. Auch die Flanschverbindung zwischen Maschineneinheit und Saugrohr musste übermässig gross ausgebildet werden.
Die Erfindung bezweckt, als ganze Einheit an ein Saugrohr anflanschbare Maschineneinheiten auch für Anlagen grosser und grösster Leistung herstellen zu können. Bei einem hydroelektrischen Maschinensatz der eingangs beschriebenen Art sind zu diesem Zweck erfindungsgemäss in den rohrartigen das Betriebswasser führenden Körper des Maschinensatzes Schwimmkörper und flutbare Tanks eingebaut.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Fig. 1 zeigt einen axialen Vertikalschnitt durch den Maschinensatz und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll- II der Fig. 1 durch eine schwimmende Maschineneinheit.
Der dargestellte hydroelektrische Maschinensatz weist in einem rohrartigen Körper 1, der im Oberwasser eines Wehres 2 liegt und das Betriebswasser des Maschinensatzes führt, ein allseitig vom Betriebswasser umsptltes Gehäuse 3 auf. Im Gehäuse 3 sind eine elektrische Maschine 4, ein Getriebe 5 und eine Laufradlagerung 6 angeordnet. Am unterwasserseitigen Ende des Gehäuses 3 liegt ein Laufrad 7, dem verstellbare Leitschaufeln 8 vorgelagert sind. Stützschaufeln 9 und Hohlrippen 10 und 11 halten das Gehäuse 3 im rohrartigen Körper 1. Dieser ist an einen in den Wehrkörper 2 eingebauten Saugkanal 12 angeflanscht.
In den rohrartigen Körper 1 sind Schwimmkörper 13 und flutbare Tanks 14 eingebaut.
Die Schwimmkörper 13 sind so bemessen, dass ihr Auftrieb dem Gewicht des Körpers 1 samt der an ihm befestigten Teile entspricht, unter Berücksichtigung des Auftriebes beispielsweise des Gehäuses 3.
Durch die Schwimmkörper 13 wird also die an dem Saugkanal 12 angeflanschte Maschineneinheit im Oberwasser schwebend gehalten. Die Flanschverbindung 15 muss die Maschineneinheit nicht tragen und kann deshalb sehr leicht ausgeführt werden. Durch Lenzen der flutbaren Tanks 14 oder Einpressen von Luft in diese-nach Lösen der Flanschverbindung 15 - kann die Maschineneinheit zum Schwimmen gebracht werden, wobei dann das Gehäuse 3, wie in Fig. 2 gezeigt, oberhalb der Wasseroberfläche liegt. Dabei sind die Tanks 14 nach den bekannten Regeln der Schiffbaukunst so angeordnet und werden so nacheinander mit Luft bzw. Wasser gefüllt, dass die Maschineneinheit in jedem Zustande stabil schwimmt.
Zu einer nötigen Instandsetzung wird die schwimmende Maschineneinheit in einen kleinen Hafen oder in ein kleines Dock gebracht, wo Krane und Vorrichtungen zum Aus-und Einbau aller grösseren Teile der Maschineneinhe1ten vorhanden sind. Über die ganze Wehr länge verlaufende Krane sind deshalb überflüssig, was insbesondere bei Anlagen mit einer grossen Anzahl Maschineaeinheiten ein beachtlicher Vorteil ist.
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Während des Betriebes sind Generator 4, Getriebe 5 und Laufradlagerung 6 durch die Hohlrippe 10 zugänglich, durch die auch kleinere Teile, z. B. Lager oder Stoffbüchsenteile, ausgebaut werden können.
Einer der Schwimmkörper ist als ein über die Wasseroberfläche hinausragender Kamin 16 ausgebildet.
Dadurch wird auf wirksame Weise die Höhe der schwebenden Maschineneinheit gegenüber der Wasserober- fläche stabil gehalten, da ein Eintauchen des Kamins den Auftrieb vergrössern, ein Austauchen den Auf- trieb verkleinern würde. Der Kamin 16 kann die elektrische Leitung für die Lenzpumpen aufnehmen und als Einstiegsschacht dienen, durch den das Personal in die schwebende Maschineneinheit zum Anziehen der Schrauben der Flanschverbindung 15 gelangen kann.
Die durch die Wirkung des Kamins 16 sehr stabil schwebende Maschineneinheit kann leicht in die
Betriebslage manövriert und in dieser mit dem Wehrkörper 2 verschraubt werden. Gewünschtenfalls wird der Kamin 16 dann nach Schliessen der Öffnung 32 des rohrartigen Körpers 1 entfernt, wobei das Wegfal- len des Auftriebes des Kamins 16 durch entsprechendes Lenzen eines Tanks 14 ausgeglichen werden kann.
Will man auf einen Kamin ganz verzichten, so lässt sich die Manövrierfähigkeit der schwebenden Ma- schineneinheit auch auf andere Weise, z. B. durch an der Maschineneinheit angebrachte Propellerantrie- be, die unter Umständen abnehmbar ausgebildet sein können, verbessern.
Im oberen Teil der Maschineneinheit sind die Schwimmkörper als begehbare Räume bzw. Gänge 17 ausgebildet. In einem der Schwimmkörper befindet sich eine Regeleinrichtung 18 des Maschinensatzes, ein Ringraum 19 beherbergt eine Leitradverstellung 20. Die Schwimmkörper schliessen an dieser Stelle dichtend an die Wehrwand an und weisen eine Öffnung 21 auf, die an eine entsprechende Öffnung 22 eines begehbaren Raumes 23 im Wehrkörper anschliesst. Die Öffnung 22 ist mittels einer Schottentüre 24, die Öffnung 21 mittels einer Schottentüre 25 verschliessbar. In Betriebslage der Maschineneinheit können die
Türen 24 und 25 geöffnet sein. und die Maschineneinheiten sind vom Verbindungsgang 26 im Wehr. 2 aus zugänglich.
Zur Fixierung der Maschineneinheit ist der rohrartige Körper 1 in seiner Betriebslage am oberwasserseitigen Ende mittels Stützen 27 auf dem Baufundament 28 abgestützt. Bei mehreren nebeneinander aufgestellten Maschineneinheiten kann eine entsprechende Verbindung benachbarter Maschineneinheiten miteinander erfolgen.
Um eine dem Wehr vorgelagerte, grossen Bauaufwand erfordernde Rechenlage einzusparen, weist jede Maschineneinheit einen eigenen am rohrartigen Körper 1 oberwasserseitig auf Rollen gelagerten, um die Maschinenachse drehbaren Rechen 29 mit feststehendem Kamm 30 auf, der durch einen Motor 31 angetrieben werden kann.
Durch mehr oder weniger starkes Fluten der Tanks 14 kann bei noch frei schwebender Maschineneinheit neben der Höhenlage auch die Neigung der Maschinenwelle verändert werden, bis sie jener der Betriebslage entspricht. Werden auch noch Schwimmkörper an den Stirnseiten des rohrartigen Körpers 1 flutbar ausgebildet, so kann die schwebende oder schwimmende Maschineneinheit in die eine oder andere Lage gebracht werden, bei der die Maschinenachse senkrecht steht. Damit kann der axiale Aus- und Einbau von Generator 4 und Getriebe 5 oder Laufrad 7 auf einfachste Weise mittels eines Kranes erfolgen.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Maschinensatzes besteht darin, dass pro Maschineneinheit nur ein einziges, beispielsweise am Saugkanalende angeordnetes Abschlussorgan für den Betriebswasserkanal erforderlich ist.
Im rohrartigen Körper 1 sind längs einer vom Betriebswasser bespülten Wand des Körpers noch Kanäle 33 für abzukühlendes Öl und Kanäle 34 für abzukühlende Luft des Maschinensatzes vorgesehen. In diesen Kanälen führen die abzukühlenden Mittel Wärme an das Betriebswasser ab.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydroelektrischer Maschinensatz, der in einem rohrartigen das Betriebswasser führenden. im Oberwasser liegenden Körper ein allseitig vom Betriebswasser umspültes, die elektrische Maschine und das Getriebe enthaltendes Gehäuse und an dessen einem Ende das Laufrad der hydraulischen Maschine aufweist, wobei der rohrartige Körper an einem in einen Wehrkörper eingebauten Saugkanal für den Maschinensatz angeflanscht ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den rohrartigen Körper (1) Schwimmkörper (13) und flutbare Tanks (14) eingebaut sind.